ده رایج ترین مدار

محصولات الکترونیکی اغلب توده های پیچیده مدار هستند، اما همانطور که شما لایه های هر محصول الکترونیکی پیچیده را باز می کنید، مدارهای مشترک، زیرسیستم ها و ماژول ها بارها دیده می شوند. این مدارهای رایج، مدارهای ساده تر هستند که طراحی، کار با آنها و آزمایش بسیار ساده تر است. در این مقاله ده ها مورد از مدارهای رایج مورد استفاده در الکترونیک مورد بحث قرار می گیرند.

1. تقسیم مقاومت

یکی از رایج ترین مدارهایی که در الکترونیک استفاده می شود، تقسیم کننده ی کم مقاومت است. تقسیم کننده مقاومت یک راه عالی برای راندن ولتاژ سیگنال به یک محدوده مورد نظر است. تقسیم کننده های مقاومت، مزایای کم هزینه، سهولت طراحی، چند جزء را ارائه می دهند و فضای کمی را در هیئت مدیره می گیرند. با این حال، تقسیم کننده های مقاومت می توانند به طور قابل توجهی یک سیگنال را بارگذاری کنند که می تواند سیگنال را به طور قابل توجهی تغییر دهد. در بسیاری از برنامه های کاربردی، این تاثیر حداقل و قابل قبول است، اما طراحان باید از تاثیری که یک تقسیم کننده مقاومت در یک مدار داشته باشند آگاه باشند.

2. OpAmps

OpAmps نیز در بافر یک سیگنال بسیار مفید است در حالی که افزایش یا تقسیم سیگنال ورودی. این امر بسیار مفید است هنگامی که یک سیگنال نیاز به نظارت داشته باشد بدون آنکه مدار توسط نظارت انجام شود. همچنین گزینه های تقویت و تقسیم کننده برای طیف وسیعی از حساسیت یا کنترل اجازه می دهد.

3. سطح شیبدار

امروزه الکترونیک پر از تراشه هایی است که نیاز به ولتاژ های مختلف دارند. پردازنده های کم مصرف اغلب با 3.3 و 1.8 ولت کار می کنند در حالیکه بسیاری از سنسورها بر روی 5 ولت کار می کنند. درهم آمیختن این ولتاژ های مختلف در یک سیستم، نیاز به این است که سیگنال ها را برای هر تراشه جداگانه کاهش داده یا به سطح ولتاژ مورد نیاز افزایش دهند. یک راه حل این است که با استفاده از مدار تغییر مکان مبنای FET مورد بحث در فیلیپس AN97055 برنامه توجه داشته باشید و یا یک تراشه تغییر سطح اختصاص یافته است. تراشه های تغییر سطح ساده ترین راه برای پیاده سازی هستند و نیاز به تعداد کمی از قطعات خارجی دارند، اما همه آنها مسائل و مسائل مربوط به سازگاری با روش های ارتباطی مختلف را دارند.

4. خازن فیلتر

تمام الکترونیک حساس به نویز الکترونیکی است که می تواند رفتار غیرمنتظره و ناخوشایند را ایجاد کند یا عملکرد الکترونیکی را به طور کامل متوقف کند. اضافه کردن یک خازن فیلتر به ورودی های یک تراشه کمک می کند تا از بین بردن سر و صدا در سیستم و در تمام میکروچیپ ها توصیه می شود (نگاه کنید به مشخصات تراشه برای بهترین خازن ها برای استفاده). همچنین می توان از کلاه ها برای فیلتر کردن ورودی سیگنال ها برای کاهش نویز در خط سیگنال استفاده کرد.

5. روشن / خاموش سوئیچ

کنترل قدرت سیستم ها و زیرسیستمها نیازمندی های رایج در الکترونیک است. چندین روش برای دستیابی به این اثر از جمله استفاده از یک ترانزیستور یا یک رله وجود دارد. رله های مجتمع نوری یکی از موثرترین و ساده ترین راه برای اجرای چنین سوئیچ روشن / خاموش به یک زیر مدار هستند.

6. منابع ولتاژ

هنگامی که اندازه گیری دقیق مورد نیاز است، مرجع ولتاژ شناخته شده اغلب مورد نیاز است. منابع ولتاژ در برخی از طعم ها و فاکتورهای فرم قرار می گیرند و برای برنامه های بسیار دقیق حتی یک تقسیم کننده ولتاژ مقاومت می تواند یک مرجع مناسب ارائه دهد.

7. لوازم ولتاژ

هر مدار نیاز به ولتاژ مناسب برای کار، اما بسیاری از مدارها نیاز به ولتاژ چندگانه برای هر تراشه برای کار است. پمپاژ ولتاژ بالاتر به یک ولتاژ پایین یک ماده نسبتا ساده است که با استفاده از مرجع ولتاژ برای کاربردهای بسیار کم قدرت، یا تنظیم کننده های ولتاژ یا مبدل های dc-dc می تواند برای برنامه های بیشتری مورد استفاده قرار گیرد. هنگامی که ولتاژ بالاتر از یک منبع ولتاژ پایین مورد نیاز است، یک مبدل پتانسیل dc-dc برای تولید ولتاژ رایج و همچنین ولتاژ قابل تنظیم یا قابل برنامه ریزی استفاده می شود.

8. منبع فعلی

ولتاژ ها نسبتا ساده است که در داخل یک مدار کار کنند، اما برای برخی از برنامه ها، یک جریان پایدار ثابت مانند سنسور دما بر پایه ترمیستور یا کنترل قدرت خروجی دیود لیزر یا LED مورد نیاز است. منابع کنونی به راحتی از ترانزیستورهای ساده BJT یا MOSFET و چند اجزای کم هزینه اضافی ساخته می شوند. نسخه های با قدرت بالا از منابع فعلی نیاز به اجزای اضافی دارند و نیاز به پیچیدگی بیشتر طراحی را دارند تا جریان دقیق و قابل اعتماد را کنترل کنند.

9. میکروکنترلر

تقریبا هر محصول الکترونیک ساخته شده امروز دارای یک میکروکنترلر است. در حالی که یک ماژول مدار ساده نیست، میکروکنترلرها یک پلت فرم قابل برنامه ریزی برای ساخت هر تعداد از محصولات ارائه می کنند. میکروکنترلرهای کم (معمولا 8 بیتی) بسیاری از موارد را از مایکروویو خود به وسیله برس دندان الکتریکی خود اجرا می کنند. میکروکنترلرهای با قابلیت استفاده بیشتر برای تعادل عملکرد موتور موتور خود را با مدیریت نسبت سوخت و هوا در محفظه احتراق در حالی که تعدادی از کارهای دیگر همزمان انجام می شود.

حفاظت ESD

یکی از جنبه های اغلب فراموش شده یک محصول الکترونیکی، شامل ESD و حفاظت ولتاژ است. هنگامی که دستگاه ها در دنیای واقعی مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند به ولتاژ فوق العاده بالا منجر شوند که می تواند خطاهای عملیاتی را ایجاد کند و حتی به تراشه ها آسیب برساند (به عنوان ESD به عنوان مینیاتوری رعد و برق رها کردن به یک میکروچاپ). در حالی که میکروچیپ ها حفاظت از ولتاژ ESD و ترمینال در دسترس هستند، حفاظت پایه می تواند توسط دیودهای ساده zener قرار داده شده در اتصالات بحرانی در الکترونیک، به طور معمول در سیگنال های بحرانی اجرا می شود و در جایی که سیگنال ها وارد یا خارج از مدار به جهان خارج می شوند.